Varför använder motstånd standardvärden som 47 kΩ istället för runda tal
Många nybörjare inom kretsteknik kan finna standardresistansvärden förvirrande. Varför är vanliga värden som 4,7 kΩ eller 5,1 kΩ snarare än runda tal som 5 kΩ?
Anledningen ligger i användningen av ett exponentiellt distributionsystem för resistansvärden, standardiserat av International Electrotechnical Commission (IEC). Detta system definierar en serie föredragna värden, inklusive E3, E6, E12, E24, E48, E96 och E192-serien.
Till exempel:
E6-serien använder ett förhållande på ungefär 10^(1/6) ≈ 1,5
E12-serien använder ett förhållande på ungefär 10^(1/12) ≈ 1,21
I praktiken kan resistorer inte tillverkas med full perfektion—varje har en angiven tolerans. Till exempel är en 100 Ω resistor med 1% tolerans acceptabel om dess faktiska värde ligger mellan 99 Ω och 101 Ω. För att optimera produktionen etablerade American Electronics Industry Association ett standardiserat system av föredragna värden.
Betrakta 10% toleransresistorer: om en 100 Ω resistor redan finns (med ett toleransintervall på 90 Ω till 110 Ω), finns det ingen anledning att producera en 105 Ω resistor, eftersom den skulle falla inom samma effektiva intervall. Nästa nödvändiga värde skulle vara 120 Ω, vars toleransintervall (108 Ω till 132 Ω) börjar där det föregående slutar. Således, inom intervallet 100 Ω till 1000 Ω, behövs endast specifika värden—som 100 Ω, 120 Ω, 150 Ω, 180 Ω, 220 Ω, 270 Ω och 330 Ω. Detta minskar antalet distinkta värden i produktionen, vilket sänker tillverkningskostnader.
Detta princip för exponentiell distribution dyker upp även i andra områden. Till exempel inkluderar kinesiska valutauppsättningar 1, 2, 5 och 10 yuan, men inte 3 eller 4 yuan—eftersom 1, 2 och 5 kan kombineras effektivt för att bilda vilket belopp som helst, vilket minimerar antalet nödvändiga valutor. På liknande sätt följer pennspetsstorlekar ofta en sekvens som 0,25, 0,35, 0,5 och 0,7 mm.
Vidare säkerställer logaritmiskt avstånd mellan resistansvärden att användare alltid kan hitta ett lämpligt standardvärde inom en given tolerans. När resistansvärden följer en exponentiell progression anpassad till deras tolerans, så förblir resultaten av vanliga matematiska operationer (addition, subtraktion, multiplikation, division) också inom förutsägbara toleransgränser.
